Proof-of-Work en Proof-of-Stake zijn consensusalgoritmen die worden gebruikt om nieuwe blokken van het netwerk te valideren en er transacties aan toe te voegen. Dienovereenkomstig heeft het werkingsprincipe van deze systemen rechtstreeks invloed op mijnwerkers, die 24/7 blokken decoderen. Wat is het verschil tussen de twee algoritmen en welke is vanuit mining-oogpunt winstgevender? Laten we hun werkingsprincipes bekijken en ook een vergelijkende beschrijving maken.

Proof-of-Work: werkingsprincipe

Proof-of-Work, of PoW, zoals het kortweg wordt genoemd, wordt vanuit het Engels vertaald als ‘proof of work’. Eigenlijk bevat de naam van het algoritme zelf het principe van de werking ervan. Hiermee kan het netwerk verifiëren dat de mijnwerker daadwerkelijk al het werk heeft gedaan van het berekenen van de SHA-256- of Scrypt-functie die de basis vormt van cryptocurrencies.

De essentie van PoW is als volgt:

• De mijnwerker moet een complex probleem oplossen dat alleen voldoende krachtige computers kunnen doen.
• Het tijdens de oplossing verkregen resultaat moet gemakkelijk kunnen worden geverifieerd.

Als we het hebben over het proof-of-work-algoritme, specifiek in de context van cryptocurrencies, stelt het knooppunten (je kunt erachter komen wat knooppunten zijn en hoe ze werken) in staat het werk van mijnwerkers te controleren, evenals de betrouwbaarheid van hun berekeningen.

Dit mechanisme stimuleert de mijnwerkersgemeenschap om hun mijnbouwapparatuur voortdurend te upgraden, omdat de complexiteit van het netwerk voortdurend toeneemt, waardoor de totale rekenkracht in het Bitcoin-netwerk al in 2012 groter was dan die van de modernste supercomputer.

Het is vermeldenswaard dat de noodzaak van modernisering vanuit het oogpunt van mijnwerkers niet zozeer een voordeel als wel een nadeel is. Het voortdurend updaten van apparatuur brengt immers grote financiële kosten met zich mee, waardoor sommige spelers uit de markt worden geslagen.

Proof-of-Stake: principewerk

Tot 2012 was PoW het enige algoritme dat in cryptocurrencies werd gebruikt, maar er verscheen een concurrent aan de horizon. Het werd het Proof-of-Stake-algoritme, of PoS, wat vertaald uit het Engels ‘het controleren van de inzet’ betekent. De structuur van de werking ervan is fundamenteel anders dan die van ‘proof of stake’. Als in het eerste algoritme rekenkracht werd gebruikt om de prioriteit in het netwerk te verhogen, dan wordt in het geval van PoS de hoofdrol gespeeld door het aantal munten in de portemonnee.

Dat wil zeggen, om uw kansen te vergroten om de eerste te zijn die een blok ontsleutelt, moet u het grootst mogelijke aantal munten van de cryptocurrency die u aan het minen bent in uw portemonnee bewaren. Aan de ene kant is deze aanpak zeer gunstig voor mijnwerkers, omdat ze hun apparatuur niet langer hoeven te updaten, een grote hoeveelheid elektriciteit verspillen en het aanvallen van het netwerk bijna onmogelijk wordt. Maar het heeft ook zijn nadelen. Als een van de gebruikers of een verenigde groep er bijvoorbeeld in slaagt een groot deel van alle munten in hun handen te concentreren, kunnen zij het netwerk controleren.

Proof-of-Work en Proof-of-Stake: aan welke kant staat de gemeenschap?

De Proof-of-Work en Proof-of-Stake-algoritmen (of Proof-of-work en Proof-of-stake) zijn lange tijd de basis geweest voor ernstige geschillen tussen mijnwerkers. Sommigen beweren dat het bewijs van werk eerlijker is, anderen dat het bewijs van inzet. Het is onmogelijk om een ​​definitief antwoord te geven.

Bovendien wordt tegenwoordig vrij vaak een hybride versie gebruikt die beide algoritmen combineert. Wanneer een munt wordt uitgegeven, werkt het netwerk op basis van Proof-of-Work, en wanneer de uitgifte is voltooid op Proof-of-Stake. Dit is heel logisch. Door actieve deelname aan de fase van het testen van het werk kun je immers een voldoende aantal munten verzamelen om 'organisch' in een nieuwe fase van het testen van aandelen terecht te komen.

Ondanks de nieuwigheid en gepassioneerde discussies over het PoS-systeem zijn de meeste grote cryptocurrencies nog niet klaar om het Proof-of-Work-algoritme op te geven. Misschien zal dit in de toekomst gebeuren, maar dit wordt nu niet waargenomen. Proof-of-Work en Proof-of-Stake blijven concurrenten.

Ontdek wat het Proof-of-Work-protocol is, wanneer het tot stand is gekomen, wat de voor- en nadelen ervan zijn en hoe het zich verhoudt tot de cryptocurrency-ruimte.

Bewijs van werk is een methode om de blokketen van digitale valuta te beschermen tegen verschillende soorten aanvallen. De term vertaalt zich letterlijk als ‘werkbevestiging’. Het algoritme garandeert de verificatie van de uitvoering van een bepaalde reeks acties door een specifiek knooppunt van het systeem (dat wil zeggen de mijnwerker). De gegevens die het protocol vaststelt, zijn de informatie in het gevonden blok, die een link weergeeft naar het vorige knooppunt in de keten en het aantal bewerkingen dat in het blok is opgeslagen. Hoe krachtiger uw hardware is, hoe groter de kans dat het systeem u kiest als knooppunt dat verantwoordelijk is voor het bevestigen van de transactie. Daarom zijn de prestaties van de apparatuur het belangrijkste criterium voor het succesvol ontginnen van elektronisch geld op basis van dit algoritme. Deze factor heeft bijgedragen aan de eenwording van gebruikers in speciale groepen, die "pools" werden genoemd.

Bewijs van werk is een beveiligingsalgoritme tegen kwaadaardige aanvallen dat wordt gebruikt in gedistribueerde systemen. Het belangrijkste punt is dit:

• toepassing in complexe en langdurige processen;
• eenvoud en efficiëntie van het controleren van het resultaat.

Om de problemen van het PoW-algoritme op te lossen, wordt krachtige computertechnologie gebruikt. Het gegevensverwerkingsproces duurt doorgaans een bepaalde tijd. Het berekeningsproces zelf vergt meer hardwarebronnen dan het controleren van de ontvangen gegevens.

Halverwege de jaren negentig van de vorige eeuw verscheen een artikel met de titel ‘Prijzen via verwerking of bestrijding van junkmail’, waarin de auteurs voor het eerst het concept van Proof-of-Work naar voren brachten. De betekenis van het idee was dat iedereen die toegang wil krijgen tot welke dienst dan ook, een reeks bewerkingen moet uitvoeren van een zeer complexe functie waarvoor de bronnen van een computersysteem nodig zijn. In dit geval moet het proces een bepaalde tijd duren, wat acceptabel kan worden genoemd als u wacht. Het rekenproces aan de clientzijde moet meer hulpbronnen vereisen dan het proces van het controleren van de verkregen resultaten, dat aan de serverzijde wordt gelanceerd.

De voorgestelde functie mag niet afschrijfbaar zijn, omdat anders de duur van de berekeningsprocedure aanzienlijk zal toenemen. De auteurs van het artikel suggereerden dat aanvullende wiskundige bewerkingen die op de computer van de gebruiker worden uitgevoerd geen obstakel zouden vormen voor het normale verzenden van e-mails, maar een ernstig obstakel zouden worden voor spammailing. Een dergelijk systeem zou feitelijk een kwantitatieve beperking opleggen aan het versturen van brieven binnen een bepaalde tijdsperiode.

Iets later werd het Hashcash-project geïmplementeerd, dat de functie belichaamde, waarvan de essentie in het bovenstaande artikel wordt beschreven. De definitie van ‘proof of work’ werd voor het eerst voorgesteld door de auteurs van de wetenschappelijke studie ‘Proofs of Work and Bread Pudding Protocols’, die eind jaren negentig werd gepubliceerd.

Vijf jaar later stelde Hal Finney een geavanceerd algoritme voor, genaamd ‘reusable proof of work’ (RPoW), dat zou worden gebruikt in elektronische betalingssystemen. Een paar jaar later creëerde Satoshi Nakamoto de eerste virtuele valuta die het PoW-algoritme gebruikte. Het lost het probleem van dubbele besteding van tokens op.

Het grootste nadeel van Proof-of-Work, dat de reden is voor alle activiteiten die verband houden met de implementatie van alternatieve beschermingsmethoden, houdt verband met het enorme energieverbruik tijdens de werking van het netwerk. De totale kosten van een platform kunnen soms hoger zijn dan de kosten van een kleine fabriek. Ter verdediging van dit algoritme zal echter worden gezegd dat het goed omgaat met het waarborgen van de veiligheid van de site en het nivelleren van de acties van allerlei soorten aanvallers. De verdere ontwikkeling en promotie van de hulpbron zal hiervan afhangen. Wie zou immers investeren in een project dat zijn eigen netwerk niet kan beschermen tegen hackers?

In de allereerste virtuele valuta is PoW noodzakelijk om consensus in het netwerk te bereiken. Omdat er op elk moment voor elke gebruiker meerdere versies van de blockchain kunnen bestaan, bepaalt het algoritme welke versie betrouwbaar is. Om zijn idee te implementeren gebruikte Nakamoto de ontwikkelingen van het bovengenoemde Hashcash-project, waarbij hij de voltooide functie enigszins aanpaste (door een mechanisme toe te voegen om de complexiteit ervan te veranderen, dat afhangt van de totale rekenkracht van alle netwerkknooppunten). De voltooide functie heet .

Het PoW-algoritme is nodig voor netwerkknooppunten om te verifiëren dat de mijnwerker berekeningen heeft uitgevoerd. Deze laatste voert berekeningen uit van complexe algoritmen, waardoor een nieuw gegenereerd blok ("cel") aan de blokketen wordt toegevoegd, waarin een bepaald aantal records over voltooide transacties wordt opgeslagen. Het proof-of-work-mechanisme probeert een hash van de header van het knooppunt te vinden, die een verwijzing bevat naar de vorige "cel" en de totale waarde van alle bewerkingen die in het nieuw gegenereerde knooppunt zijn geplaatst. De hash-indicatoren komen overeen met de vastgestelde graad.

De complexiteit van de beschreven bewerkingen is eigenlijk vrij hoog en het rekenproces zelf kan worden uitgevoerd met deelname van gebruikers. De procedure voor het controleren van de resultaten is daarentegen heel eenvoudig en vergt weinig systeembronnen. Elk knooppunt kan een bewijs ontvangen dat een mijnwerker een nieuw blok heeft gegenereerd. Vanwege de complexiteit van de computerprocessen die door mijnwerkers worden uitgevoerd, is het echter erg moeilijk om te bepalen welke van hen sneller zal omgaan dan de anderen.

Om de geldigheid van een nieuw blok te controleren, wordt de hashwaarde ervan vergeleken met het huidige doel. Als het kleiner blijkt te zijn, is het blok geldig. Dit toont duidelijk aan dat er bepaald werk is verricht om een ​​blok te genereren.

De structuur van de blockchain is zodanig dat elk gecreëerd knooppunt dat aan de keten wordt toegevoegd, informatie over het vorige opslaat. Wijziging van “cellen” is niet mogelijk. Je kunt alleen een nieuwe op hetzelfde niveau ‘bijvoegen’, waarin de hash van het vorige blok wordt opgeslagen. Dit vereist het genereren van alle voorgaande knooppunten. Een dergelijke taak is nogal niet triviaal en vergt veel middelen. Dit zorgt voor een betrouwbare bescherming van het netwerk tegen inmenging van derden en dubbele uitgaven van tokens.

Op dit moment bestaat er nog steeds controverse over de wenselijkheid van het gebruik van PoW. Deskundigen hebben de volgende soorten kwetsbaarheden in algoritmen geïdentificeerd:

1. 51% – een kwetsbaarheid die kenmerkend is voor Bitcoin en andere virtuele valuta in de vroege stadia van hun ontwikkeling. De essentie ervan ligt in het feit dat als het grootste deel van de macht van het netwerk in handen valt van een aanvaller, deze de volledige controle krijgt over het genereren van nieuwe blokken en het uitvoeren van transacties. Hij krijgt ook de mogelijkheid om eventuele wijzigingen in de gedistribueerde database aan te brengen, tot aan een volledige herschrijving en het creëren van zijn eigen branch, die als geldig zal worden erkend. Als gevolg hiervan zullen alle gebruikersgelden uit hun elektronische portemonnee verdwijnen.
2. Twee keer dezelfde munten uitgeven. In dit geval kunnen dezelfde activa meerdere keren worden gebruikt. Er zijn verschillende varianten van dit type aanval.
3. Controle over mijnwerkers. Een aanval is mogelijk van aanvallers die beschikken over apparatuur met een rekenkracht van minder dan 50% van de totale netwerkprestaties. Dit is haalbaar door agressieve reclamemethoden te gebruiken om mijnwerkers naar de pool te lokken. De taak van de aanvaller is om de efficiëntie van de computerprocessen van concurrenten (individuele mijnwerkers en pools) tot nul terug te brengen.

Naast de voor de hand liggende problemen met gegevensbescherming zijn er de volgende nadelen van het algoritme in kwestie:

1. De rekenkracht van de apparatuur die door de mijnwerker wordt gebruikt en de kans op het genereren van een nieuw blok hebben een direct proportionele relatie. Daarom streeft elke mijnwerker ernaar om de prestaties van de gebruikte systemen te verbeteren. Het resultaat van dergelijke acties is een sterke overconsumptie van energiebronnen.
2. De resultaten van de berekeningen zijn alleen van belang binnen het netwerk; ze hebben geen andere toepassing. In feite heeft het netwerk een enorm computerpotentieel dat niet wordt gebruikt voor het oplossen van nuttige (bijvoorbeeld productie) problemen.

Omdat de tekortkomingen en problemen van het algoritme altijd duidelijk waren, werd er voortdurend aan gewerkt om deze te elimineren. Als gevolg hiervan werden nieuwe algoritmen voorgesteld.

Het gebruik van PoW om Bitcoin te exploiteren heeft aanleiding gegeven tot een hele mijnbouwindustrie. Er zijn apparaten gemaakt die gericht zijn op het oplossen van zeer gespecialiseerde problemen met hashingblokken, waar zelfs de krachtigste supercomputers ter wereld nauwelijks mee om kunnen gaan.

Mijnbouw heeft geleid tot hevige concurrentie op dit gebied. Veel grote spelers begonnen, uit winstbejag, hun rekenkracht te vergroten, wat leidde tot een aanzienlijke toename van het elektriciteitsverbruik. In 2012 overtrof het totale Bitcoin-netwerk de krachtigste computer aan de macht. Rond hetzelfde moment werd een van de eerste alternatieven voor het toen gebruikte PoW-algoritme voorgesteld.

Wat zal er veranderen in de mijnbouwtechnologieën als de Ethereum-gemeenschap besluit de ene voor de andere te veranderen?

Dit is een pro-col, het belangrijkste doel van iets is bescherming tegen cyberaanvallen, zoals een DDoS-aanval, waarbij een kwaadaardig persoon -len-ni-ki per-re-gru-zha-yut you- talloze re-sur-sy-systeem-ms, die een groot aantal leugens uitzenden - voor-pro-sy.

Het concept van het bestaan ​​bestaat al lang vóór bit-co-i-na (Bitcoin), maar toen Sa-to-si Na-ka-mo-pri-menil (of let op: we weten nog steeds niets over de persoonlijkheid van de schepper van de crypto) deze technologie naar zijn eigen beeld te brengen, is dit het begin van een revolutie op het gebied van digitale transacties.

Strikt genomen werd het idee van PoW in 1993 geïntroduceerd door Sin-tee Dwork en Moni Naor, maar de term zelf verscheen veel later, in 1999, in het artikel van Mar-ku-sa Jay-cob-so-na en Ari Ju-el-sa.

Maar laten we teruggaan naar het heden. Het zou niet te veel zijn om te zeggen dat Proof-of-Work het hoofdidee is dat ten grondslag ligt aan de bit-co-i-na: naam, maar het dient als basis voor rassen.

Wat is een gedistribueerd grootboek?

Dit is een systeem waarmee u rechtstreeks zachte overboekingen kunt doen, zonder naar de diensten van tussenpersonen te hoeven rennen.

Met tra-di-tsi-on-nyh-methoden van pro-ve-de-niya fi-nan-so-vyh-rations, draagt ​​u feitelijk uw geld over aan een derde partij (bijvoorbeeld bijvoorbeeld Visa, Mastercard, PayPal of een bank), die de transactie uitvoert. De derde partij houdt zijn eigen gesloten transactieregister bij, inclusief een overzicht van de geschiedenis van transacties en gegevens over ba-lan-se elke ak-ka-un-ta.

In het geval van bit-ko-i-na en sommige andere cryptovaluta's is er echter een kopie van dat re-est-ra fact-ti-che-ski. Elke deelnemer heeft een systeem - precies zo'n rassenregister en het is wiens naam gebeld. Elke partij bij een transactie kan alle informatie zelf controleren, maar daarom is het noodzakelijk: de brug bevindt zich in het midden van de afstand.

Op een dieper niveau is Proof-of-Work een reeks vereisten voor complexe computerberekeningen, sommige dingen zijn nodig om een ​​nieuwe groep geverifieerde transacties (blok) te creëren en deze toe te voegen aan de race -pre-de-len-no- mu re-eat-ru (blok-wiens-put). Dit proces wordt may-ning-gom genoemd. Mijnbouw heeft twee hoofddoelen:

1. Transactieverificatie, waarmee u zogenaamde dubbele uitgaven kunt voorkomen;
2. Creatie van nieuwe cryptocurrency-eenheden (in feite ontvangen mijnwerkers deze als beloning voor het voltooien van de vorige taak).

Bij transacties met cryptocurrencies gebeurt het volgende:

• Transacties worden willekeurig in blokken gegroepeerd;
• Mijnwerkers bevestigen de legitimiteit van transacties in elk blok;
• Om dit te doen, moeten ze een complex wiskundig probleem oplossen dat bekend staat als het proof-of-work-probleem;
• De eerste miner die het probleem van een specifiek blok oplost, ontvangt een beloning in de vorm van cryptocurrency;
• Geverifieerde transacties worden toegevoegd aan de blockchain, die voor elke deelnemer aan het systeem beschikbaar is.

Het belangrijkste kenmerk van deze ma-te-ma-ti-che-skaya for-da-chi is asim-metrie: het zou redelijk complex moeten zijn voor Maynope, maar het is vrij eenvoudig voor het netwerk als geheel. Dit kan worden bereikt met behulp van cryptografie. Elke mijnwerker op het netwerk probeert eerst een oplossing te vinden; Tegelijkertijd kun je het eigenlijk alleen vinden door rechtdoor te gaan, dus voor een succesvolle oplossing heb je veel nodig.

Wanneer een van de mag-niet-beslissers een beslissing neemt, brengt het systeem alle netwerkdeelnemers hiervan op de hoogte, terwijl tegelijkertijd -maar op-de-nummering-de-mag-niet-ru- het transport-naar-de-beschaving plaatsvindt in overeenstemming met-het-bestaan -over-de-co-lu.

De complexiteit van de may-ning-ga kan deze ondersteunen met de rev-but-va-tel-natuur: hoe hoger de race-pre-de-len- Hoe hoger de numerieke kracht van het netwerk, hoe hoger deze parameter wordt, met andere woorden, het aantal berekeningen neemt toe -le-ny, wat moet worden gedaan om een ​​nieuw blok te maken.

De methode verhoogt ook de kosten van het bouwen van een blok, waardoor de burgemeester wordt aangemoedigd de efficiëntie van zijn systemen te vergroten, om zo het duurzame eco-no-mi-che-evenwicht te behouden.

De toename zou gemiddeld elke 14 dagen moeten plaatsvinden en elke 10 minuten wordt een nieuw blok gevormd. Proof-of-Work wordt niet alleen gebruikt in het bit-to-i-na-systeem, maar ook in Ethereum en vele andere systemen, OS-maar-van-nyh op de blockchain.

In elk geval kunnen specifieke specifieke Proof-of-Work-systemen enigszins verschillen, omdat ze in-di-vi-du-al-maar voor elk blok worden gemaakt.

Zodra ze Ethereum hebben ontwikkeld, willen ze het systeem volledig veranderen en verplaatsen naar een nieuw systeem genaamd Proof-of-Stake.

Wat is Proof-of-Stake?

Proof-of-Stake is een andere manier om transacties te verifiëren en gedistribueerde consensus te garanderen.

Dit is een al-go-ritme, dat precies dezelfde doeleinden dient als Proof-of-Work, maar de manier om deze doelen te bereiken is compleet anders.
Het idee van Proof-of-Stake werd voor het eerst geïntroduceerd op het Bitcointalk-forum in 2011; een jaar later verschenen de eerste cryptocurrencies die deze methode gebruikten: Peercoin, ShadowCash, Nxt, BlackCoin, NuShares/NuBits, Qora en Nav Coin.

In tegenstelling tot Proof-of-Work, waar het al-go-ritme de burger-de-sloot voortzet, die jij produceert voor de validering van transacties en het creëren van nieuwe blocks, in Proof-of-Stake de mede-maker van het nieuwe block you-bi-ra-et-Xia-systeem, voorlopig op basis van zijn status, dat wil zeggen het aandeel in het totale aantal cryptocurrencies.

Geen blokbeloning

Bovendien betekent dit dat het volledige volume aan cryptocurrencies in het systeem vanaf het begin is aangemaakt en nooit -xia verandert. Daarom zijn er in het PoS-systeem in principe geen kosten verbonden aan het staatsburgerschap per blok. Inkomen is mogelijk niet de sleutel tot de commissie uit transacties. Daarom is er voor May-ning in het PoS-systeem een ​​aparte term: for-jing.

Waarom wil Ethereum overstappen naar PoS?

De Ethereum-gemeenschap en de maker van de crypto-va-lu-you Vi-ta-lik Bu-te-rin pla-ni-ru-yut pro-ve-sti hard om niet te -rei van het Proof-of- Werksysteem naar Proof-of-Stake.

Maar waarom? Het gedistribueerde register, gebaseerd op Proof-of-Work, vergt grote energie-uitgaven van burgemeesters. Voor één bit-tot-bit-transactie is evenveel elektriciteit nodig als een half gezin op een hele dag verbruikt.

En voor elektriciteit is het niet mogelijk om op de gebruikelijke manier, fi-at-the-day, te betalen, en zo is het ook, maar het zal de stijging van de prijzen van cryptocurrencies beperken. Uit een recent onderzoek is gebleken dat transacties op het bit-naar-digitale netwerk in 2020 evenveel elektriciteit zullen verbruiken als de gehele bevolking van Denemarken.

Dit is een sterke maar onmogelijke ontwikkeling van cryptocurrencies, en de Ethereum-gemeenschap wil Proof-of-Stake gebruiken als een milieuvriendelijkere en goedkopere vorm om de race te ondersteunen.

Bovendien, vanwege het mechanisme van verantwoordelijkheid voor burgerschap: in het Proof-of-Work-systeem mag de burgemeester geen creep-to-va-lu-you hebben, waarvoor hij berekeningen uitvoert. In het geval van Proof-of-Stake bezitten de odds altijd een deel van de crypto.

Hoe word je een vervalser?

Als het nieuwe Proof-of-Stake-protocol genaamd Casper wordt gebruikt, zal er een bepaalde waardepool in het systeem verschijnen. De gebruiker kan zich bij de pool aansluiten om zo de kans te krijgen een van de for-jers te worden.

Bu-te-rin beweert zelf:

“Het systeem zal geen enkel respect hebben voor wie dan ook de poel van va-li-da-to-sloot kan betreden. Iedereen kan in elke fase meedoen, ongeacht het aantal andere deelnemers.”

De vergoeding voor va-li-da-to-r so-sta-vit “van 2% tot 15% van het transactiebedrag”, zegt Bu-te-rin, maar op dit punt is hij nog niet zeker.

Bovendien verklaarde Bu-te-rin dat, hoewel het aantal va-li-da-to-rov (for-je-rov) niet door het programma zal worden beperkt, het mogelijk zal zijn om de eco-no-mi te reguleren. -che-ski, de commissie verkleinen als er te veel zijn, of verhogen als er niet genoeg zijn.

Betrouwbaarder systeem?

Elk computersysteem heeft bescherming nodig tegen aanvallen van hackers, vooral als het op de een of andere manier verbonden is met de day-ga-mi. De hoofdvraag komt daarom op het volgende neer: zal Proof-of-Stake veiliger zijn dan Proof-of-Work?

Hij is niet alleen boos op de ex-per-tov, maar ook op het scepticisme in de gemeenschap zelf. In het geval van Proof-of-Work is het moeilijk voor mensen met kwade bedoelingen om toegang te krijgen tot het systeem vanwege jouw technologie -gi-che-sko-go en eco-no-mi-che-sko-go-on- ro-ga entry-de-niya.

Aanvallen in een PoW-systeem zijn erg duur - meestal kosten ze je meer geld dan je uiteindelijk kunt stelen.

Systeem van PoS daarentegen, met volledige beschermingsmiddelen - zonder deze aanval zal het vele malen eenvoudiger zijn.

Om dit probleem op te lossen creëerde Bu-terin de Casper pro-col, een al-go-ritme dat in staat is de situatie -stva te bepalen, waaronder een ongunstige va-li-da-tor zijn aanbetaling kan verliezen. Hij legt uit: “Casper vereist dat je een bijdrage levert om mee te doen. De deelnemer verliest de inleg als hij vaststelt dat hij een bepaald stel regels heeft overtreden.”

Conclusie

Gelukkig hoeft PoS zijn rekenkracht niet te gebruiken - de enige factor die het succes beïnvloedt is het totale aantal eigen munten en de huidige complexiteit van -ste-we.

De overgang van PoW naar PoS kan dus de volgende voordelen bieden:

• Energiebesparing;
• Een veiliger netwerk omdat aanvallen duurder zullen worden: als een hacker 51% van de totale munten wil kopen, zal de markt reageren door de prijzen snel te verhogen.

Netwerkknooppunten (of va-li-da-to-ry) moeten een aanbetaling doen om deel uit te maken van de race-pre-de-len-no-go re-est. Casper bepaalt de specifieke hoogte van de kosten voor burgers die van buiten hun bedragen komen.

Als een bepaalde va-li-da-tor een “onvoldoende” blokkering creëert, wordt zijn belofte verwijderd en wordt hem de mogelijkheid ontnomen om deel te nemen aan het systeem-ste-me.

Met andere woorden: si-ste-ma zonder gevaar. Casper is gebaseerd op zoiets als een sta-vok. In het PoS-systeem plaatst de va-li-da-tor als het ware een weddenschap op een transactie en ontvangt hij een geldprijs, pro-portionele bijdrage.

Onder-go-vi-la Taya Arya-no-va

Bewijs van werk is een van de twee populairste consensusalgoritmen waarop cryptocurrency-projecten zijn gebouwd. In deze review zullen we u vertellen wat Proof-of-Work is, wat de kenmerken ervan zijn, en we zullen een vergelijkende analyse uitvoeren met de belangrijkste concurrent – Proof-of-Stake-algoritme.

Wat is Proof-of-Work - van oorsprong tot essentie

Het eerste idee dat kan worden toegeschreven aan de term Proof-of-Work verscheen in 1993 in het werk van Cynthia Dwork en Moni Naor, dat ‘Pricing through Processing, Or, Combatting Junk Mail, Advances in Cryptology’ heette. De makers van dit werk brachten het idee naar voren dat de gebruiker, om toegang te krijgen tot gedeelde bronnen, bepaalde complexe berekeningen moet uitvoeren, die deze bron zullen beschermen tegen overmatig gebruik door netwerkdeelnemers. Vier jaar later werd het Hashcash-project gelanceerd, dat zich toelegde op het antispamsysteem. Het systeem stelde voor om een ​​deel van de inversie te hashen met behulp van e-mailbronnen. Om een ​​specifieke header te berekenen waren bij elke verzending 252 berekeningen nodig. Als het nodig was om standaardbrieven te verzenden, werden er geen obstakels gecreëerd, maar voor het verzenden van spam werd herberekenen een zeer moeilijke taak. En het controleren van de juistheid van de berekende code kost niet veel tijd, omdat een speciaal type berekening, SHA-1, wordt gebruikt met een vooraf voorbereid label.
Twee jaar later termijn Proof-of-Work (PoW) is al officieel in gebruik genomen en werd voor het eerst officieel behandeld in het artikel van Jacobson en Jewels over het onderwerp protocollen. Na enige tijd werd er gewend geraakt aan het Proof-of-Work (PoW)-principe het bouwen van een Bitcoin-netwerk– het protocol maakte het mogelijk consensus te bereiken. Satoshi Nakamoto, de ontwikkelaar van Bitcoin, heeft de originele versie enigszins aangepast Bewijs van werk, door er een mechanisme van verschillende complexiteit aan toe te voegen, dat het vereiste aantal nullen in verhouding tot de totale hoeveelheid macht van gebruikers van het Bitcoin-netwerk verkleinde of verhoogde. De SHA-256-functie zorgde voor een volledige werking van het systeem.

Definitie Bewijs van werk In heldere taal kan het volgende worden gesteld: het protocol garandeert het verificatievermogen van een knooppunt, of knooppunt, voor het uitvoeren van berekeningen door de miner, dat wil zeggen het knooppunt zelf, dat nieuwe blokken in het netwerk introduceert. In dit geval wordt geprobeerd te zoeken naar een hash van de blokheader, die het vorige blok bevat en de totale waarde van de daarin opgenomen bewerkingen, die de mate van complexiteit van Proof-of-Work (PoW) mining bepaalt.

Onderscheidende kenmerken van Proof-of-Work: hoe het allemaal werkt

Wat is Proof-of-Work (PoW)? Ten eerste is het een effectief algoritme dat een gedistribueerd systeem effectief beschermt tegen aanvallen van hackers, frauduleuze activiteiten en andere ongeoorloofde toegang.

Dat, hoe Proof-of-Work werkt, kan op de volgende punten worden geconcludeerd:

1. Verplichte uitvoering van arbeidsintensieve berekeningen;
2. Snelle en eenvoudige controle van de resultaten.

Proof-of-Work-functie is dat deze technologie aanvankelijk was ontworpen voor computerkracht, en niet voor live gebruikers. De Proof-of-Work-methode omvat het gebruik van aanzienlijke computerbronnen, maar zorgt ervoor dat de taak op tijd wordt voltooid met een vereenvoudigde verificatie van het in minimale tijd verkregen resultaat.

Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake: vergelijking van algoritmen

Proof-of-Work (PoW), in het Engels vertaald als proof of work, draagt ​​tot op zekere hoogte bij aan de gevoeligheid van cryptocurrencies voor dubbele uitgaven. Tegelijkertijd vermindert Proof-of-Work (PoW) deze indicator naarmate het aantal bevestigde transacties binnen het netwerk toeneemt, wat wijst op een afhankelijkheid van de hoeveelheid rekenkracht waarover de hacker beschikt. De garantie van het gebruik van Proof-of-Work (PoW) cryptocurrencies is om het risico op dubbele uitgaven te verminderen en gebruikers verwachten een specifiek aantal transactiebevestigingen, en ook om beveiligingssystemen te gebruiken om risico-indicatoren voor snelle betalingen te verminderen.
Het is misschien moeilijk om meteen te begrijpen dat dit Proof-of-Work is, maar als we in eenvoudige bewoordingen parallellen trekken tussen de belangrijkste concurrent PoS, moet worden opgemerkt dat deze algoritmen onderhevig kunnen zijn aan soortgelijke aanvallen, maar het resultaat is anders . Het grootste gevaar voor hen wordt vertegenwoordigd door DoS, of denial of service, en een Sybill-aanval of Sybil-aanval. De eerste aanval is gericht op het onderbreken van de normale werking van het systeem, wat wordt bereikt door netwerkknooppunten te overbelasten. Een hacker kan bijvoorbeeld het netwerk overspoelen met enorme hoeveelheden goedkope transacties - denk aan de overstromingsaanval op het Bitcoin-netwerk van twee jaar geleden. Bij gebruik van de Sybil-aanval wordt het netwerk ondermijnd door het creëren van een groot aantal niet goed functionerende knooppunten.
Algoritme blootstellingsniveau Bewijs van werk en de concurrent van deze aanvallen hangt niet alleen af ​​van het type onderhandeling dat binnen het netwerk wordt gebruikt, maar ook van de details van het netwerkprotocol. Tegelijkertijd zijn er tegenwoordig geen interne kenmerken die dit of dat protocol minder vatbaar kunnen maken voor aanvallen.

Een andere aanval waardoor gebruikers zich zorgen kunnen maken over hun crypto-activa is egoïstische mijnbouw of egoïstische mijnbouw. Bij Proof-of-Work-mijnbouw, Deze aanval publiceert selectief blokken, waardoor gebruikers hun computerbronnen verspillen. Proof-of-Work (PoW)-ontwikkelaars maken zich hierover zorgen omdat, in tegenstelling tot zijn rivaliserende PoS, die niet belast is met dure bronnen, de situatie hier anders is. Geen van de ontwikkelaars heeft echter nog de effectiviteit van dit soort aanvallen bevestigd, en sommigen zijn van mening dat er ernstige fouten in de veronderstelling zitten.
Definitie van Proof-of-Work (PoW) met betrekking tot de weerstand tegen aanvallen, is gebaseerd op de totale rekenkracht van het netwerk. Maar voor Proof-of-Stake is er geen equivalent van een “gezondheidstoestand”, want als de munt gelijkmatig verdeeld is in het netwerk, is de aanval gebaseerd op zijn fork, en als gebruikers een aanzienlijk aandeel hebben, bestaat er een risico dat censuur van transacties.

Voor- en nadelen van Proof-of-Work (PoW)

Het grootste nadeel van Proof-of-Work, wat de hele puinhoop over de ontwikkeling van alternatieve algoritmen is begonnen, wordt vertegenwoordigd door een kolossaal energieverbruik tijdens de werking. De totale kosten van energiebronnen overschrijden soms de kosten van industriële ondernemingen. Ter verdediging van dit product, dat overigens het eerste in zijn soort was en alleen al daarom de aandacht verdient, moet gezegd worden dat het algoritme zorgt hoogwaardige bescherming middelen en faciliteiten binnen het netwerk. Maar het is de kwaliteit beveiliging hangt af van het vermogen van de gebruiker om zijn geld te beheren zonder angst voor mogelijke diefstal.

In de meeste cryptocurrencies worden nieuwe munten uitgegeven als beloning voor de netwerkdeelnemer (node) die een bepaald aantal transacties op het netwerk op geldigheid heeft gecontroleerd, deze transacties in een zogenaamd blok heeft verzameld en dit blok aan de blockchain heeft toegevoegd - een gedistribueerde database. Het creëren van een mechanisme ter bescherming tegen ongecontroleerde blokcreatie en uitgifte van munten, evenals tegen ander misbruik, is een noodzakelijk onderdeel van de ontwikkeling van cryptocurrency. Het meest gebruikelijke mechanisme is het Proof-of-Work-algoritme, dat bewijs vereist dat de noodzakelijke berekeningen daadwerkelijk zijn uitgevoerd om het blok te maken.

Om dit te doen, moet het makerknooppunt een wiskundig probleem oplossen. De taak moet complex, maar haalbaar en oplosbaar zijn, en het controleren van het resultaat moet zo eenvoudig en snel mogelijk zijn.

Geschiedenis van de creatie van het Proof-of-Work-algoritme

Het idee van een PoW-mechanisme verscheen in 1993 in de literatuur. Toen werd voorgesteld om het te gebruiken om e-mail tegen spam te beschermen. Hoewel de uitdrukking Proof-of-Work nog niet is gehoord, verscheen de term pas in 1999.

De eerste praktische implementatie vond vier jaar later plaats, in 1997, en hield ook verband met de strijd tegen spam. Het project heet HashCash.

Om de Bitcoin-blockchain te creëren, gebruikte Satoshi Nakamoto het HashCash-beveiligingsalgoritme (dat zijn efficiëntie tegen die tijd al had bewezen) en gebruikte SHA-256, de meest populaire in 2008, als de berekende hash-functie.

Wat is Proof-of-Work?

Wanneer PoW wordt gebruikt om een ​​blok aan de keten toe te voegen, moet het knooppunt een complex wiskundig probleem oplossen.

In het geval van Bitcoin en de meeste andere cryptocurrency-blockchains is het op basis van het algoritme noodzakelijk om een ​​hash van de blokheader te vinden. Het bevat een hash van het vorige blok en een blok transacties dat met een bepaald aantal nullen begint.

Omdat hiervoor een sterke, onomkeerbare hashfunctie wordt gebruikt, kan het probleem alleen met eenvoudig bruut geweld worden opgelost. Tegelijkertijd kan, zodra er een oplossing is gevonden, deze zeer snel worden geverifieerd.

Proof-of-Work-functies

Een van de belangrijkste kenmerken van het PoW-algoritme dat in cryptocurrencies wordt gebruikt (vergeleken met bijvoorbeeld een antispammechanisme) is het mechanisme voor het dynamisch veranderen van de complexiteit van het probleem dat wordt opgelost. Zonder dit zou de emissie van dezelfde bitcoin zeer snel oncontroleerbaar worden, omdat met een toename van de totale rekenkracht van het netwerk de snelheid van het uitgeven van blokken zal toenemen en daarmee ook de snelheid van het uitgeven van nieuwe munten.

De moeilijkheid om een ​​bewijs te vinden van een nieuw blok in Bitcoin verandert echter voortdurend, zodat de gemiddelde tijd om een ​​oplossing te vinden ongeveer 10 minuten bedraagt. Dit wordt bereikt door eenvoudigweg het aantal vereiste nullen aan het begin van de gewenste hash te wijzigen.

Doordat de rekenkracht van het netwerk voortdurend groeit, neemt ook de complexiteit van het probleem voortdurend toe. Dit leidt tot hogere mijnbouwkosten en daarom is er begonnen met het werken aan alternatieve algoritmen. De meest succesvolle daarvan was Proof-of-Stake, waarbij het niet nodig is om het feit van berekeningen te bewijzen, maar het feit van eigendom van de gedolven cryptocurrency.

Voordelen van Proof-of-Work

Proof-of-Work biedt een vrij hoog niveau van blockchain-beveiliging, dat snel groeit naarmate het aantal knooppunten in het netwerk en hun totale rekenkracht toeneemt.

Dit komt door het feit dat bij de meeste aanvallen op een blockchain die gebruik maken van PoW, de aanvaller het grootste deel van de rekenkracht van het netwerk moet controleren.

In theorie heeft een aanvaller de mogelijkheid om alleen zijn eigen blokken te bevestigen, anderen te negeren, 100% van de nieuwe munten te verzamelen en transacties te blokkeren. Om dit te doen moet hij echter meer dan de helft van de rekenkracht beheersen (vandaar de naam “51% aanval”). Dit ontneemt de aanval over het algemeen haar economische betekenis.

Andere aanvallen, die bijvoorbeeld zijn ontworpen om dubbele besteding van geld met behulp van vorken te garanderen, vereisen niet noodzakelijkerwijs controle over het grootste deel van de macht, maar ze zijn nog steeds "vraatzuchtig" - de aanvaller moet de vork lange tijd in stand houden.

Nadelen van PoW

Het grootste probleem met Proof-of-Work is de steeds toenemende complexiteit van berekeningen. De daaruit voortvloeiende apparatuurvereisten en het enorme energieverbruik maken de zoektocht naar nieuwe blokken een extreem duur en energie-inefficiënt proces.

Er verschijnen regelmatig projecten die nuttige toepassingen proberen te vinden voor deze hulpbronnen die “de leegte ingaan” (neem maar het project van een Bitcoin-boerderij die een huis verwarmt), maar hebben nog niet veel succes geboekt.

Het probleem dat PoW ‘vraatzuchtig’ is, wordt verergerd door het risico dat middelen ‘naar nergens’ worden verspild. Het is onmogelijk om te voorspellen welk knooppunt het nieuwe blok zal vinden, en alleen de ‘winnaar’ zal de beloning ontvangen. Alle andere knooppunten verbrandden tevergeefs elektriciteit.

Hoge hardwarevereisten hebben er ook toe geleid dat de dominante posities in de mijnbouw worden ingenomen door pools en bedrijven met grote datacenters. En ‘thuismijnwerkers’ zijn enkele jaren geleden zelfs gestopt met het Bitcoin-mijnproces.

De concentratie van computerbronnen onder de controle van een paar bedrijven is in tegenspraak met het idee van decentralisatie dat inherent is aan cryptocurrencies. Er wordt gewerkt aan “ASIC-beschermde” PoW-algoritmen, maar het is nog te vroeg om over hun volledige succes te praten. Kortom, ze maken het gebruik van speciale apparatuur alleen maar duurder.

Proof-of-Work gebruiken in cryptocurrencies

Proof-of-Work wordt gebruikt in de overgrote meerderheid van cryptocurrencies die momenteel op de markt zijn. De uitzondering vormen die valuta's waarin de uitgifte van nieuwe tokens ofwel niet wordt aangeboden (alle munten waren vanaf het allereerste begin op het netwerk) of centraal wordt uitgevoerd (zoals in Ripple).

Zelfs de valuta waarvan de ontwikkelaars hebben verklaard dat ze alternatieve algoritmen willen gebruiken om transacties te beschermen, gebruiken PoW voor de initiële distributie van tokens.

Cryptocurrencies minen met behulp van Proof-of-Work

Tegenwoordig gebruiken alle ‘mijn’ digitale valuta het PoW-algoritme. Het minen van de grootste cryptocurrencies is echter praktisch onmogelijk voor individuen die niet-gespecialiseerde apparatuur gebruiken en geen deel uitmaken van grote pools. Hun niche is een paar door ASIC beschermde crypten of munten “van onderaf” geworden, die geen van de grote spelers nodig heeft.

Populaire cryptocurrencies gebaseerd op het Proof-of-Work-algoritme

Natuurlijk is Bitcoin de belangrijkste PoW-cryptocurrency ter wereld. De geschiedenis van cryptocurrencies begon ermee, en tot nu toe is er geen munt in zicht die Bitcoin van de top zou kunnen verdringen en de titel van ‘digitaal goud’ zou kunnen wegnemen.

Het grootste deel van ons materiaal is gewijd aan de werking van het PoW-algoritme in de vorm waarin het in Bitcoin is geïmplementeerd. Dit komt door het feit dat de meeste valuta hetzelfde algoritme gebruiken. En niet alleen degenen die een speelbalvork zijn: de meeste ontwikkelaars geven er uiteraard de voorkeur aan om “het wiel niet opnieuw uit te vinden” en een beproefde en werkende oplossing te gebruiken.

De tweede cryptocurrency met hoofdlettergebruik, Ethereum, gebruikt momenteel ook een PoW-algoritme genaamd Ethash om het netwerk te beschermen. In de toekomst zijn de ontwikkelaars van plan om eerst over te stappen op een hybride PoW+PoS-schema en vervolgens het Proof-of-Work-algoritme volledig achterwege te laten.

Deze aanpak is te wijten aan het feit dat de maker van Ethereum, Vitalik Buterin, aanvankelijk van plan was het Proof-of-Stake-concept te gebruiken, maar de onopgeloste problemen van dit algoritme dwongen hem zich tot meer bewezen opties te wenden. Nu hopen de ontwikkelaars dat het PoS-protocol dat ze maken, genaamd Casper, de problemen van proof of stake en het beschermen van de blockchain tegen forks zal oplossen, waardoor PoW kan worden verlaten.

Monero is een zeldzaam voorbeeld van een succesvolle valuta die gebruik maakt van een ASIC-beveiligd PoW-algoritme. Het protocol, genaamd CryptoNight, maakt gebruik van ingebedde CPU-instructies die erg duur zijn om uit te voeren op laaggeklokte apparaten met snel geheugen of gespecialiseerde hardware. Het succes van Monero wordt echter niet verzekerd door innovaties in het consensusalgoritme, maar door de unieke hoge anonimiteit ervan - in tegenstelling tot Bitcoin worden transacties in de Monero-blockchain in principe niet gevolgd.

Wat brengt de toekomst voor het Proof-of-Work-algoritme?

Proof-of-Work blijft de meest betrouwbare (grotendeels vanwege het feit dat het de oudste en meest geteste van allemaal is) consensusalgoritmen. In dit opzicht zijn zelfs de cryptocurrency-ontwikkelaars die hun engagement voor alternatieve algoritmen verklaren, gedwongen om PoW minimaal te gebruiken voor tokendistributie.

En hoewel de tekortkomingen van Proof-of-Work leiden tot een geleidelijke overgang van ‘pure’ PoW-algoritmen naar hybride algoritmen, zal het gebruik van dit concept in de nabije toekomst niet worden opgegeven. Bovendien zal dit niet gebeuren zolang de Bitcoin-blockchain blijft werken.